Автоматизированные энергосберегающие технологии и система электрооборудования линий первичной обработки молока на фермах

• Автор: Учеваткин, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 445 с. : ил.

Российская академия сельскохозяйственных наук
Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ)
На правах рукописи Учеваткин Александр Иванович
УДК 621.31:658.516:637
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЭНЕРГОСБЕРГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЛИНИЙ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА НА ФЕРМАХ
Специальность 05.20.02 - электрификация сельскохозяйственного
производства
диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Научные консультанты: доктор технических наук, профессор
А.М.МУСИН заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор
Ю.А.ЦОЙ
Москва

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Аналитический обзор и анализ тенденций развития автоматизированных технологических процессов
и технических средств линий обработки молока
1.1.1. Учет молока
1.1.2. Транспортировка молока
1.1.3. Очистка молока
1.1.4. Охлаждение молока
1.1.5. Кратковременное хранение молока
1.2. Аналитический обзор существующего электрооборудования технологических линий обработки
молока и пути его дальнейшего совершенствования
1.3.Особенности автоматизированных технологических
линий обработки молока как объектов исследования
1.4. Цели и задачи исследований
Глава 2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛИНИЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА НА ФЕРМАХ И МЕТОДЫ ИХ ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА
2.1. Метод построения автоматизированных энергосберегающих технологических процессов обработки молока с использованием естественного и искусственного холода
2.2. Формирование автоматизированных энергосберегающих технологических линий обработки молока на фермах
2.3. Метод расчета и обоснование параметров автоматизированной энергосберегающей системы охлаждения молока на фермах
2.3.1. Математическая модель и метод расчета процесса охлаждения молока в проточном теплообменнике и аккумулирования холода при идеальном смешивании хладоно-
сителя в аккумуляторе холода
2.3.2. Математическая модель и метод расчета процесса охлаждения молока в проточном теплообменнике и аккумулирования холода при идеальном вытеснении хладоно-
сителя в аккумуляторе холода
2.3.3. Математическая модель и метод расчета процесса охлаждения молока в емкостном теплообменнике и аккумулирования холода при идеальном смешивании хладоно-
сителя в аккумуляторе холода
2.3.4. Математическая модель и метод расчета процесса охлаждения молока в емкостном теплообменнике и аккумулирования холода при идеальном вытеснении хладоно-
сителя в аккумуляторе холода
2.3.5. Математическая модель и метод расчета процесса аккумулирования естественного и искусственного холода в аккумуляторах холода
2.4. Методика расчета и обоснование параметров энергосберегающей системы охлаждения молока с использованием установок сезонного действия (УСД)
2.5. Методика расчета и обоснование параметров энергосберегающей системы охлаждения молока с использованием установок комбинированного действия (УКД)
2.6. Методика расчета и обоснование параметров энергосберегающей системы охлаждения молока с использованием аккумулятора-льдохранилища (JIX)
Выводы по второй главе
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА КАК ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Обоснование перечня математических моделей технологических линий обработки молока на фермах как объектов управления
3.2. Исследование материальных потоков технологической линии обработки молока с энергосберегающей технологией
3.3. Исследование временных режимов работы системы электрооборудования звеньев технологической линии обработки молока с энергосберегающей технологией
3.4. Исследование энергетических режимов работы технологических линий обработки молока
3.4.1. Распределение температуры охлаждаемого молока
на типовой линии и линии с энергосберегающей технологией

релейно-контактных аппаратов, имеющих подвижные части и открытые контакты, приводит к отказам технологического оборудования и вытекающим отсюда большим ущербам [162,166...167].
Существующий комплект электрооборудования для технологических линий обработки молока, состоящий из типоразмеров устройств, предусматривает установку устройств управления в зоне действия технологического оборудования, с которых осуществляется местное управление в пусконаладочном, аварийном, ручном и автоматическом режимах. Анализ принципиальных электрических схем, элементной и конструктивной базы этих устройств показал, что их технический уровень не соответствует предъявляемым в настоящее время требованиям и должен быть значительно повышен, что позволит в свою очередь существенно повысить надежность электрооборудования и соответственно качество получаемой продукции и эксплуатационные характеристики процесса обработки.
Исследования в области автоматизированного электропривода технологических линий обработки молока посвящены вопросам улучшения характеристик технологических звеньев и отдельных элементов, повышению уровня автоматизации, унификации и других параметров [51, 58, 68, 75, 161, 187, 189, 200, 202, 209]. Разработанные методы и методики обоснования и расчета коэффициентов унификации, формирования и выбора оптимальных вариантов позволили разработать и обосновать комплект унифицированной СЭ для технологических линий обработки молока [51,75]. Однако, проведенный анализ СЭ выявил ряд существенных недостатков, снижающих общий экономический эффект, ограничивающих их применение. Как правило не выполняется принцип блочного унифицированного обоснования и построения СЭ. Установлено [51, 58, 68, 75, 209], что отсутствие средств централизованного дистанционного контроля и управления параметрами технологического процесса существенно увеличивает затраты рабочего времени оператора на управление линией. Всю необходимую информацию о протекании процесса он вынужден получать, находясь в непосредственной близости от технологических звеньев линии. Это требует длительного присутствия оператора у технологического оборудования и частых перемещений в процессе управления линией. До 70% затрат рабочего времени оператора затрачивается на переходы и